حریق در فضای سر پوشیده و اصول تهویه تاکتیکی

حریق در فضای سرپوشیده:

احتراق:

هنگامی ک یک شمع می سوزد,موم آن ذوب می شود.موم مایع تا جایی که به بخار قابل اشتعال تبدیل شود,از فیتیله بالا می رود.در حقیقت این,بخار قابل اشتعال است که می سوزد و شعله ایجاد می کند.

در حریق یک فضای سر پوشیده نیز به همین دلیل,مد نظر قرار دادن همه مواد قابل اشتعال (ماده سوختنی),که منابع گازهای قابل اشتعال در آن محیط می شوند.حیاتی و مهم است.این گازها-که لزوما نباید مشتعل شوند-هنگامی که ماده سوختنی گرم می شود,ایجاد می شوند.این گازها در ابتدا از جوشش و پیرولیز(گرما کافت)هیدرو کربنهایی مانند زرین(صمغ)موجود در چوب(در مورد حریق چوب)حاصل می شوند و نهایتا اگر جامدات باقیمانده از حریق,مانند زغال چوب به اندازه کافی گرم شوند,خود,شروع به سوختن خواهند کرد.این گازها در ستون گرمایی بالا می روند و با هوا مخلوط می شوند.اگر مخلوط هوا-گاز,صحیح و مناسب باشد.هرمنبع فرضی احتراق (مانند شعله یا جرقه)فرآیند احتراقی را آغاز کرده که به سرعت خودکفا خواهد شد.واکنشهایی ک بین گازهای قابل اشتعال و اکسیژن روی می دهد,مقدار زیادی انرژی تولید می کند.این انرژی سبب افزایش دمای گازهای حاصل از واکنش(محصولات احتراق)می شود و گذشته از این,بصورت تابش گرمایی(حرارت)و پرتوهای قابل رویت (شعله) ظاهر می شود.

دمای بالای گازها به واسطه نیروی بالابری(نیروی رانش هوا یا نیروی ارشمیدس)سبب حرکت سریع و شدید آنها به سمت بالا می شود.این وضعیت,ترکیب با هوای اطراف را به واسطه فرآیند موسم به مکش هوا,تحریک و تهییج می کند.

مرکز ستون گرمایی,مملو از گازهای قابل اشتعال بوده توسط شعله احاطه  خواهد شد.در قسمت بالاتر ستون گرمایی,هیچ شعله ای وجود ندارد.در حقیقت ستونی از دود ر حال بالا رفتن است که شامل مقدار زیادی هوای مکیده شده همراه با محصولات غیر قابل اشتعال حریق(که اکثرا کربن دی اکسید و آب است)عگازهای قابل اشتعال نسوخته و ذرات بسیار ریز(دوده)است.گازهای قابل اشتعال در قسمت بالایی حریق در غلظت بسیار کمی برای سوختن,وجود دارند.

قسمت فوقانی شعله که اصولا ناپایدار هست.بخش معروف لرزان حریق را ایجاد می کند.با این وجود,بطور کلی میانگین ارتفاع شعله به گرمای ایجاد شده توسط حریق بستگی دارد.

ستون گرمایی داغ به سمت پایین یعنی جایی که ماده سوختنی وجود دارد,تابش می کند و در نتیجه سبب می شود که گازهای قابل اشتعال برای ادامه حریق تولید شوند.به طور کلی گرمای ایجاد شده ت زمانی که ماده سوختنی در آن نزدیکی وجود داشته باشد,برای گسترش حریق نیست.ولی وقتی که حریق گسترش پیدا کرده و پیشرفت کند,تاثیر تابش گرمایی بسیار مهم خواهد بود به طوری که باعث وقوع پدیده فلش اور می شود

پیشرفت حریق

هنگامی که شعله در تماس با منابع جدید ماده سوختنی قرار میگیرد,گسترش سریع حریق رخ می دهد.در نتیجه دمای ماده سوختنی جدید نیز بسیار افزیش یافته و خود بسیار سریع شروع به تولید گازهای قابل اشتعال خواهد کرد و سرانجام مشتعل می شود.هرچند ازهای داغ موجود در ستون گرمایی به واسظه ترکیب با هوای سرد خشک شده اند.ولی اگر همین گازها در تماس با ماده سوختنی جدید قرار گیرند به اندازه کافی گرم خواهند شد.تماس با هوای گرم سبب می شود تا ماده سوختنی شروع به انتشار کند.

مهمترین عامل گسترش حریق در جایی که تماس مستقیم شعله وجود ندارد,تشعشع گرمایی حاصل از ستون گرمایی است این تشعشع گرمایی اجسام اطراف را گرم می نماید تا زمانی که یک به یک آنها شروع به انتشار گازهای قابل اشتعال از خود نماید.

گرمای حاصل از ستون گرمایی علاوه بر هوای اتاق,دیواره ها,سقف,کف و محتویات آن را نیز گرم می کند. حدود یک سوم از گرمای اتاق به صورت دود از آن خارج می شود.هنگامی که دمای اتاق افزایش میابد,جذب گرمای حاصل از ستون گرمایی توسط دیواره ها و محتویات اتاق به تدریج کاهش یافته و در نتیجه ستون گرمایی داغ تر می شودو این عامل اثر بخش و کارایی فرآیند حریق را افزایش داده و همچنین به گرم شدن ماده سوختنی نیز کمک می کند و میزان تولید گازها را افزایش می دهد. بنابراین افزایش دمای اتاق سبب رشد و افزایش شدت حریق می شود مشروط به اینکه منبع کافی اکسیژن وجود داشته باشد.

اثرات آب:

آب موثرترین عامل اطفایی ست.صرف نظر از آسان بودن  دسترسی و ترزان بودن آن در اغلب کشورها دارای دو خاصیت فیزیکی است که به سود آتشنشان عمل می کند.

وقتی که یک جسم سرد در تماس با جسمی داغ قرار میگیرد حرارت از جسم داغ تر به جسم سردتر انتقال می یابد.تفاوت مهم آب سرد این است که در دمای ۱۰۰ درجه ی سانتیگراد از حالت مایع به گاز تبدیل می شود. مقدار انرژی مورد نیاز برای این تغییر(گرمای نهان تبخیر)بسیار بیشتر از انرژی مورد نیاز برای گرم کردن آب تا نقطه ی جوش آن است. بنابراین این مقدار انرژی باید از جایی تامین شود.هنگامی که  آب شروع به تبخیر می کند مقدار زیادی انرژی از گازهای داغ و ماده سوختنی اطراف جذب می کند که سبب سرد شدن بسیار زیاد انها می شود.

وقتی آب از حالت ماده به گاز در می آید,اثر فیزیکی بسیار مهم و موثر دیگر آب رخ می دهد یعنی به سرعت منبسط می شود.اگر این عمل در یک فضای کاملا بسته اتفاق می افتاد افزایش خطرناک فشار را باعث می شد ولی در حریق یک فضای سربسته معمولی,این پدیده سبب خروج جریان گازهای داغ و رانش آنه به بیرون آن فضا و جلوگیری  از رسیدن هوای تازه به حریق می شود البته این حالت می تواند خطر سوختگی از گازهای داغ و بخار آب را نیز برای آتشنشان به همراه داشته باشد.

این خواص فیزیکی آب می تواند در ایجاد اثرات و نتایج بسیار گسترده ای در اطفای حریق یک فضای سر پوشیده مورد استفاده قرار بگیرد.در برخی شرایط کاربرد آب ممکن است اثرات زیان باری روی اطفاء حریق داشته باشدولی درصورتی که به درستی از آن استفاده شود:

آب به سرعت ماده سوختنی را خنک کرده در نتیجه سبب کاهش تولید گازهای قابل اشتعال می شود.

در ستون گرمایی و گازهای داغ موجود در زیر سقف, آب به بخار تبدیل شده گرمای آن را جذب کرده و بنابراین سبب سرد شدن آنها و کاهش تابش حرارتی و سوختن آنها می شود.

آب به هنگامی ک به بخار تبدیل می شود به سرعت منبسط شده و سبب بیرون راندن محصولات احتراق به بیرون از آن فضا می شود.

آب,اجزای باقی مانده ی اتاق را خنک کرده و مقدار گرمایی که از ستون گرمایی توسط این اجزا جذب خواهد شد را افزایش داده و در نتیجه سبب سرد شدن بیشتر ستون گرمایی می شود.

تاثیرات دیواره ها و سقف بر روی ستون گرمایی:

احتراق در ستون گرمایی نیازمند وجود اکسیژن است و حرکت رو به بالادر ستون گرمایی هوا را به طرف آن می کشد اگر حریق در مرکز اتاق باشد هوا از همه جهات کشیده خواهد شد هرچند بیشتر در جهت منبع اصلی هوا این مکش رخ خواهد داد.اگر حریق نزدیک یک دیوار باشد مکن است ستون گرمایی خود به دیوار چسبیده طوری که مکش هوا فقط در یک سمت آن اتفاق خواهد افتاد(در سمت مخالف دیوار)در این صورت زمان بیشتری صرف احتراق گازهای قابل اشتعال شده و ارتفاع شعله افزایش خواهد یافت.

اگر حریق در یک گوشه اتاق رخ دهد مکش هوا فقط در یک چهارم ستون گرمایی انجام شده و در نتیجه ارتفاع شعله باز هم بیشتر خواهد شد.اگر دیوارها شامل مواد قابل اشتعال باشند و ستون گرمایی با آنها تماس داشته باشد این مصالح به سرعت طعمه حریق شده و سبب افزایش بیشتر ارتفاع شعله می شود.هنگامی که ستون گرمایی به سقف می رسد پخش شده و در امتداد سقف حرکت می کند تا زمانی که راهی به سمت بیرون پیدا کند.اگر در آغاز حریق نتواند راهی به بیرون پیدا پیدا کند محصولات احتراق در سطح سقف به صورت یک لایه دود انباشته می شودکه در برخی اوقات مرز مشخصی بین آن و هوای پاک پایین وجود دارد این مرز دقیقا بر حد فاصله بین گازهای سرد بر قسمت پایین اتاق و گازهای داغ موجود در سقف که می توانند درجه حرارت بالغ بر صدها درجه ی سانتی داشته باشند منطبق هست.

این خط مرزی هنگامی که حریق گسترش پیدا می کند پایین تر می آید.هنگامی که محصولات احتراق مسیر خروجی را پیدا کند و میزان دود حاصل از ستون گرمایی با میزان دودی که از اتاق خارج می شود برابر و مطبق باشد.موقتا درجه ای از ثبات حاصل می شود و مرز دود تقریبا در همان ارتفاع باقی خواهد ماند این مرز ممکن است بسته به طراحی محل پنجره ها و درها و اندازه محل حریق پایین تر از نصف ارتفاع اتاق باشد.

اقدامات آتشنشانی:

آتش نشانان باید در حریق سر را پایین گرفته و بنشینند تا زیر این خط مرزی بمانند.این نکته مهم باید به خاطر سپرده شود که وقتی آتش نشانان به طور ناخوشایندی داغ شده و مجبور به عقب نشینی می شوند.عایق موجود در لباسشان فقط می تواند زمان سوختگی را به تاخیر بیاندازد.اگر آتش نشانان قادرند برای مدتی طولانی تر در یک ساختمان در حال سوختن باقی مانده و کار کنند باید تا حد امکان از تماس با گازهای داغ دوری نمایند.

تاثیر تهویه:

هدف از تهویه در زمان حریق آزاد سازی محصولات احتراق از محل حریق برای جلو گیری از رشد بیشتر حریق است.جنبه های موثر حریق این است که اگر جریان هوا به درستی مدیریت شود دمای هوا کاهش یافته و قدرت دید را افزایش می دهد و اتش نشانان را قادر می سازد تا کارشان را سریعتر انجام دهند اگرچه آتش نشانان باید مراقب باشند چرا که افزایش منبع اکسیژن سبب شدت یافتن حریق می شود.

تهویه به صورت زیر تعریف می شود:

“خارج کردن هوای داغ,دود یا دیگر مواد آلوده معلق در هوا از یک ساختمان و جا به جایی با هوای تازه و پاک”

قوانین و اصول کلی تهویه عبارتند از:

در صورت امکان گازهای داغ باید از بالای اتاق خارج شوند و از پایین اجازه ورود و جا به جایی هوای تازه داده شود.در این حالت از نیروی بالا روی گازهای داغ نهایت استفاده را برده و مخلوت شدن گازهای داغ را در اتاق به حداقل می رساند.

دو دریچه باید هم اندازه باشند.

دریچه بالایی باید نسبت به دریچه پایینی در مسیر باد باشد تا جریان هوایی که توسط باد ایچاد می شود نهایت استفاده را ببرد.

تهویه سقفی,اگر قابل انجام باشد بیشترین تاثیر را خواهد داشت و باید نزدیک حریق انجام شود البته در صورتی ک ایمنی کار این اجازه را می دهد.

دریچه بالا باید قبل از دریچه پایین انتخاب شود.

در صورت امکان باید اتاق از بیرون سوراخ و تهویه شود یک درفت احتمالی به بیرون هدایت شده و خطر برای آتش نشانان به حداقل برسد.

احتراق و شعله های اولیه ی حریق(گوله های آتشین حریق)می تواند تماشایی و دیدنی باشد لذا خطر جانی برای شاهدان و تماشاگران اطراف صحنه حریق باید مد نظر قرار گیرد و شلنگهای آب آماده به کار برای پوشش دادن آنها وجود داشته باشد.و در انتها:

سرد شدن گازهای داغ موجود در اتاق,خطر وقوع یک درفت احتمالی را کاهش می دهد و با خنک کردن گازهای داغی که از دریچه های تهویه خارج می شوند می توان از اشتعال آنها جلوگیری کرد.حالت اسپری و فوگ در این هنگام می تواند از حالت جت پاش موثرتر باشد با این وجود آب نباید به مرکز دریچه خروج گازهای داغ هدایت شود چرا که ممکن است از خارج شدن گازها جلوگیری کرده و با وارد کردن هوای تازه سبب وقوع پدیدهیک درفت شود.